EP3567708A1 - Sekundärteil für einen eisenlosen linearmotor und eisenloser linearmotor - Google Patents

Sekundärteil für einen eisenlosen linearmotor und eisenloser linearmotor Download PDF

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EP3567708A1
EP3567708A1 EP18171383.5A EP18171383A EP3567708A1 EP 3567708 A1 EP3567708 A1 EP 3567708A1 EP 18171383 A EP18171383 A EP 18171383A EP 3567708 A1 EP3567708 A1 EP 3567708A1
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EP
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spacer
yoke plate
secondary part
linear motor
screw
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Ivan GARCIA HERREROS
Jean-Pierre Morel
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Etel SA
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Definitions

  • This document relates to embodiments of a secondary part for a linear motor, in particular embodiments of a secondary part for an ironless linear motor, and embodiments of an ironless linear motor.
  • An example of an ironless linear motor is from the US 2006/0175907 A1 known.
  • the European patent application with the application number describes EP17196215.2 Aspects of an ironless linear motor, in particular a secondary part for an ironless linear motor.
  • Linear motors are often used when it comes to a highly accurate and possibly also fast positioning of objects, such as in a linear axis of a machine tool.
  • the primary part of the linear motor via a suitable interface directly connected to the moving machine part or other object be. That is, unlike a conventional rotary motor, there is no need for a transmission connected between the linear motor and the object to be driven.
  • so-called ironless linear motors are particularly suitable, in which the coils of the primary part are not assigned an iron core. As a result, disturbing locking forces can be avoided.
  • the spacer has at least two through holes. Through the first yoke plate and through the through holes sleeves are each plugged with a first screw head and an internal thread, wherein the first screw heads define the first yoke plate on the spacer. Screws each having a second screw head are screwed through the second yoke plate in the sleeves, so that the second screw heads define the second yoke plate on the spacer.
  • FIG. 1 shows a secondary part according to the prior art.
  • a first yoke plate 2.1 and a second yoke plate 2.2 are connected to a spacer 1, that the two yoke plates 2.1, 2.2 are arranged parallel to each other and opposite one another.
  • the yoke plates 2.1, 2.2 carry magnets 3 of alternating polarity, with the polarity
  • the direction of the magnetization of the opposing magnets 3 is in each case the same, the direction of the magnetization of the adjacent magnets 3 is rotated by 180 degrees.
  • the yoke plates 2.1, 2.2 together with the spacer 1 has a cross-sectionally U-shaped profile in which the primary part, not shown here, of the ironless linear motor can move between the magnets 3.
  • Primary part and secondary part are each attached to different elements of a machine to move to each other. Between these elements acts a linear guide, which thus also leads the primary part relative to the secondary part.
  • the yoke plates 2.1, 2.2 are fastened by means of screws 5 on the spacer 1.
  • these screws 5 are inserted through the yoke plates 2.1, 2.2 and screwed into the spacer 1, which has suitable holes with internal thread for this purpose.
  • the screw heads 5.1 of the screws 5 then set the yoke plates 2.1, 2.2 on the spacer 1.
  • matching holes and internal thread must be introduced, and for mounting a total of six screws 5 are screwed into the secondary part.
  • the FIG. 2 shows an embodiment of the invention.
  • the spacer 1 has at least two through holes 6, which now no longer need thread, and thus are considerably easier to manufacture.
  • book screws also known as Chicago screw or English screw post
  • Such book screws consist of two parts: A sleeve 4 with internal thread and a first screw head 4.1, in which a conventional screw 5 is screwed with a second screw head 5.1.
  • the sleeves 4 are inserted through the through holes 6, so that the first screw heads 4.1 set the first yoke plate 2.1 on the spacer 1.
  • the conventional screws 5 are screwed through the second yoke plate 2.2 in the sleeves 4 so that the second screw heads 5.1 define the second yoke plate 2.2 on the spacer 1.
  • a hexagon socket profile may for example be provided in the first screw head 4.1. With a matching Allen key or a corresponding device on a mounting table then the sleeves 4 can be secured against turning. On a mounting table with such devices, the secondary part must not be turned during assembly, so that in comparison to the prior art, a further step is eliminated.
  • other screw head drives are possible instead of a hexagon socket profile.
  • FIG. 3 A particularly preferred variant of the invention is in the FIG. 3 shown.
  • the secondary part with its two attached to the spacer 1 yoke plates 2.1, 2.2 is here attached to a machine part 9, so installed in an application.
  • a mounting screw 8 can therefore be inserted through a simple hole without its own thread in the machine part 9 and screwed into the sleeve 4.
  • the effort required to produce the secondary part is further reduced since no separate bores are required for attachment to the machine part 9 on the secondary part, and also the preparation of the machine part 9 is simplified compared with the prior art.

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Abstract

Es wird ein Sekundärteil eines eisenlosen Linearmotors beschrieben, mit einem Abstandshalter (1) und mit zwei parallel zueinander liegenden Jochplatten (2.1, 2.2), die Magnete (3) abwechselnder Polarität tragen. Die erste Jochplatte (2.1) und die zweite Jochplatte (2.2) werden vom Abstandshalter (1) in einem definierten Abstand gehalten. Der Abstandshalter (1) weist wenigstens zwei Durchgangsbohrungen (6) auf. Durch die erste Jochplatte (2.1) und durch die Durchgangsbohrungen (6) sind Hülsen (4) mit je einem ersten Schraubenkopf (4.1) und je einem Innengewinde gesteckt, wobei die ersten Schraubenköpfe (4.1) die erste Jochplatte (2.1) am Abstandshalter (1) festlegen. Schrauben (5) mit je einem zweiten Schraubenkopf (5.1) sind durch die zweite Jochplatte (2.2) in die Hülsen (4) eingeschraubt, so dass die zweiten Schraubenköpfe (5.1) die zweite Jochplatte (2.2) am Abstandshalter festlegen.

Description

    GEBIET DER TECHNIK
  • Diese Schrift betrifft Ausführungsformen eines Sekundärteils für einen Linearmotor, insbesondere Ausführungsformen eines Sekundärteils für einen eisenlosen Linearmotor, sowie Ausführungsformen eines eisenlosen Linearmotors.
    • STAND DER TECHNIK
  • Ein Beispiel für einen eisenlosen Linearmotor ist aus der US 2006/0175907 A1 bekannt. Außerdem beschreibt die europäische Patentanmeldung mit der Anmeldenummer EP17196215.2 Aspekte eines eisenlosen Linearmotors, insbesondere eines Sekundärteils für einen eisenlosen Linearmotor.
  • Linearmotoren werden oft eingesetzt, wenn es um eine hochgenaue und gegebenenfalls auch schnelle Positionierung von Objekten geht, wie zum Beispiel bei einer Linearachse einer Werkzeugmaschine. Dabei kann das Primärteil des Linearmotors über eine geeignete Schnittstelle unmittelbar mit dem zu bewegenden Maschinenteil oder einem sonstigen Objekt verbunden sein. Das heißt, im Gegensatz zu einem konventionellen Rotationsmotor entfällt hier die Notwendigkeit eines zwischen den Linearmotor und das anzutreibende Objekt geschalteten Getriebes.
  • Für Anwendungen, die eine besonders präzise Positionierung erfordern, eignen sich vor allem so genannte eisenlose Linearmotoren, bei denen den Spulen des Primärteils kein Eisenkern zugeordnet ist. Hierdurch lassen sich störende Rastkräfte vermeiden.
  • Der oben erwähnten europäischen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer EP17196215.2 ist zu entnehmen, dass zur Montage eines Sekundärteils zwei sich gegenüberliegende, Permanentmagnete abwechselnder Polarität tragende Jochplatten mit einem Abstandshalter verbunden werden. Hierzu weist der Abstandshalter durchgehende Bohrungen mit einem Innengewinde auf, so dass die Jochplatten von beiden Seiten her mittels Schrauben mit dem Abstandshalter verbunden werden können. Außerdem sind durchgehende Bohrungen im Abstandshalter und entsprechende Ausnehmungen in den Jochplatten vorhanden, durch die das Sekundärteil an einem Maschinenteil befestigt werden kann. Hierfür muss das Maschinenteil entsprechende Gewindebohrungen aufweisen. Die Herstellung und Montage der Bestandteile des Sekundärteils, bzw. dessen Montage an einem Maschinenteil, sind also mit einem gewissen Aufwand verbunden.
    • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Sekundärteil eines eisenlosen Linearmotors anzugeben, bei dem dieser Aufwand reduziert ist.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Sekundärteil gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Details dieser Vorrichtung ergeben sich auch aus den von Anspruch 1 abhängigen Ansprüchen.
  • Es wird ein Sekundärteil eines eisenlosen Linearmotors beschrieben, mit einem Abstandshalter und mit zwei parallel zueinander liegenden Jochplatten, die Magnete abwechselnder Polarität tragen. Die erste Jochplatte und die zweite Jochplatte werden vom Abstandshalter in einem definierten Abstand gehalten. Der Abstandshalter weist wenigstens zwei Durchgangsbohrungen auf. Durch die erste Jochplatte und durch die Durchgangsbohrungen sind Hülsen mit je einem ersten Schraubenkopf und je einem Innengewinde gesteckt, wobei die ersten Schraubenköpfe die erste Jochplatte am Abstandshalter festlegen. Schrauben mit je einem zweiten Schraubenkopf sind durch die zweite Jochplatte in die Hülsen eingeschraubt, so dass die zweiten Schraubenköpfe die zweite Jochplatte am Abstandshalter festlegen.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsformen anhand der Figuren.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Dabei zeigt
    • Figur 1
    ein Sekundärteil gemäß dem Stand der Technik,
    Figur 2
    ein Sekundärteil gemäß der Erfindung,
    Figur 3
    ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines an einem Maschinenteil montierten Sekundärteils.
    BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die Figur 1 zeigt ein Sekundärteil gemäß dem Stand der Technik. Eine erste Jochplatte 2.1 und eine zweite Jochplatte 2.2 sind so mit einem Abstandshalter 1 verbunden, dass die beiden Jochplatten 2.1, 2.2 parallel zueinander und sich gegenüberliegend angeordnet sind. Die Jochplatten 2.1, 2.2 tragen Magnete 3 abwechselnder Polarität, wobei sich die Polarität nebeneinander liegender Magnete 3 ebenso unterscheidet wie die Polarität der sich jeweils gegenüberliegenden, einander zugewandten Pole der Magnete 3. Die Richtung der Magnetisierung der sich gegenüberliegenden Magnete 3 ist dabei jeweils gleich, die Richtung der Magnetisierung der nebeneinanderliegenden Magnete 3 ist um 180 Grad gedreht.
  • Die Jochplatten 2.1, 2.2 bilden zusammen mit dem Abstandshalter 1 ein im Querschnitt U-förmiges Profil, in dem sich das hier nicht dargestellte Primärteil des eisenlosen Linearmotors zwischen den Magneten 3 bewegen kann. Primärteil und Sekundärteil werden jeweils an unterschiedlichen Elementen einer Maschine befestigt, die sich zueinander bewegen sollen. Zwischen diesen Elementen wirkt eine Linearführung, die somit auch das Primärteil relativ zum Sekundärteil führt.
  • Die Jochplatten 2.1, 2.2 sind mittels Schrauben 5 am Abstandshalter 1 befestigt. Hierzu werden diese Schrauben 5 durch die Jochplatten 2.1, 2.2 gesteckt und in den Abstandshalter 1 geschraubt, der hierfür geeignete Bohrungen mit Innengewinde aufweist. Die Schraubenköpfe 5.1 der Schrauben 5 legen dann die Jochplatten 2.1, 2.2 am Abstandshalter 1 fest. Im Beispiel der Figur 1 müssen also im Abstandshalter 1 passende Bohrungen und Innengewinde eingebracht werden, und zur Montage insgesamt sechs Schrauben 5 in das Sekundärteil eingeschraubt werden.
  • Die Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Abstandshalter 1 weist wenigstens zwei Durchgangsbohrungen 6 auf, die nun kein Gewinde mehr benötigen, und die damit erheblich einfacher zu fertigen sind. Zur Montage werden nun sogenannte Buchschrauben (auch als Chicago-Schraube oder englisch screw post bezeichnet) verwendet, die üblicherweise zum Binden von Büchern oder im Möbelbau eingesetzt werden. Solche Buchschrauben bestehen aus zwei Teilen: Eine Hülse 4 mit Innengewinde und einem ersten Schraubenkopf 4.1, in die eine herkömmliche Schraube 5 mit zweitem Schraubenkopf 5.1 eingeschraubt wird.
  • Wie in der Figur 2 gezeigt, werden durch die Durchgangsbohrungen 6 die Hülsen 4 gesteckt, so dass die ersten Schraubenköpfe 4.1 die erste Jochplatte 2.1 am Abstandshalter 1 festlegen. Die herkömmlichen Schrauben 5 werden durch die zweite Jochplatte 2.2 in die Hülsen 4 eingeschraubt so dass die zweiten Schraubenköpfe 5.1 die zweite Jochplatte 2.2 am Abstandshalter 1 festlegen. Um beim Einschrauben der Schraube 5 ein Mitdrehen der Hülse 4 zu vermeiden, kann im ersten Schraubenkopf 4.1 z.B. ein Innensechskantprofil vorgesehen sein. Mit einem passenden Innensechskantschlüssel oder einer entsprechenden Vorrichtung auf einem Montagetisch können dann die Hülsen 4 gegen Mitdrehen gesichert werden. Auf einem Montagetisch mit solchen Vorrichtungen muss das Sekundärteil während der Montage nicht gewendet werden, so dass im Vergleich zum Stand der Technik ein weiterer Arbeitsschritt entfällt. Statt einem Innensechskantprofil sind natürlich auch andere Schraubenkopfantriebe möglich.
  • Auf diese Weise kann nicht nur auf die Herstellung eines Innengewindes in den Durchgangslöchern 6 des Abstandshalters 1 verzichtet werden, es halbiert sich außerdem die Anzahl der Schraubvorgänge bei der Montage der Jochplatten 2.1, 2.2 am Abstandshalter 1.
  • Eine besonders bevorzugte Variante der Erfindung ist in der Figur 3 gezeigt. Das Sekundärteil mit seinen beiden am Abstandshalter 1 befestigten Jochplatten 2.1, 2.2 ist hier an einem Maschinenteil 9 befestigt, also in einer Applikation verbaut. Anders als in herkömmlichen Buchschrauben weisen die Hülse 4 und der erste Schraubenkopf 4.1 ein gemeinsames Durchgangsloch 7 mit Innengewinde auf. Eine Montageschraube 8 kann also durch eine einfache Bohrung ohne eigenes Gewinde im Maschinenteil 9 gesteckt und in die Hülse 4 geschraubt werden. Der zur Herstellung des Sekundärteils nötige Aufwand ist weiter reduziert, da am Sekundärteil keine separaten Bohrungen zur Befestigung am Maschinenteil 9 mehr nötig sind, und auch die Vorbereitung des Maschinenteils 9 ist gegenüber dem Stand der Technik vereinfacht.
  • Zwischen der Hülse 4 und den Schrauben 5 empfiehlt sich die Verwendung eines Schraubensicherungslacks, damit sich beim Lösen des Sekundärteils vom Maschinenteil 9 die Jochplatten 2.1, 2.2 nicht vom Abstandshalter 1 lösen.
  • Durch die Verwendung eines speziellen Befestigungsmittels kann also der Aufwand zur Herstellung solcher Sekundärteile verringert werden, und zwar ganz besonders dann, wenn zudem eine spezielle Ausführungsform dieser Befestigungsmittel mit einem Durchgangsloch 7 mit Innengewinde verwendet wird.

Claims (4)

  1. Sekundärteil eines eisenlosen Linearmotors, mit einem Abstandshalter (1) und mit zwei parallel zueinander liegenden Jochplatten (2.1, 2.2), die Magnete (3) abwechselnder Polarität tragen, wobei die erste Jochplatte (2.1) und die zweite Jochplatte (2.2) vom Abstandshalter (1) in einem definierten Abstand gehalten werden, und wobei der Abstandshalter (1) wenigstens zwei Durchgangsbohrungen (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass durch die erste Jochplatte (2.1) und durch die Durchgangsbohrungen (6) Hülsen (4) mit je einem ersten Schraubenkopf (4.1) und je einem Innengewinde gesteckt sind, wobei die ersten Schraubenköpfe (4.1) die erste Jochplatte (2.1) am Abstandshalter (1) festlegen, und dass Schrauben (5) mit je einem zweiten Schraubenkopf (5.1) durch die zweite Jochplatte (2.2) in die Hülsen (4) eingeschraubt sind, so dass die zweiten Schraubenköpfe (5.1) die zweite Jochplatte (2.2) am Abstandshalter (1) festlegen.
  2. Sekundärteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsen (4) und ersten Schraubenköpfe (4.1) ein gemeinsames Durchgangsloch (7) mit Innengewinde aufweisen.
  3. Sekundärteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sekundärteil mittels einer Montageschraube (8) an einem Maschinenteil (9) befestigt ist, wobei die Montageschraube (8) in das Durchgangsloch (7) eingeschraubt ist.
  4. Eisenloser Linearmotor mit einem Sekundärteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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